2012年的電影《機(jī)器人與弗蘭克》講述了一位老年癡呆癥患者和一個(gè)照料他日常生活的機(jī)器人之間的有趣故事。弗蘭克的兒女送給經(jīng)常神智混亂的父親一個(gè)智能機(jī)器人,最初他無(wú)法接受這個(gè)冷冰冰的新事物,在經(jīng)歷過(guò)磨合期后,弗蘭克發(fā)現(xiàn)小機(jī)器人不僅細(xì)心照料著他的起居,更會(huì)靜靜地陪在他身邊,溫柔地傾聽(tīng)他的內(nèi)心。早上叫醒他起床,拉他去散步,幫他整理花園,甚至還會(huì)為了讓他多吃低鈉食品而討價(jià)還價(jià)。今天看來(lái),隨著機(jī)器人、智能手表、智能音箱、虛擬助理等科技產(chǎn)品的出現(xiàn),電影中的情節(jié)正逐漸走入我們的生活。人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展及其在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的深度應(yīng)用,將極大改變我們社會(huì)的面貌。
由于生活水平提升引起的人口結(jié)構(gòu)變化和疫苗、抗生素等醫(yī)學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)加快了人類疾病譜變遷的速度,慢性病取代傳染病成為人類主要的疾病負(fù)擔(dān)。慢性病具有和急性病完全不同的疾病特征:病情發(fā)展慢,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),患者自我管理在慢性病的預(yù)防、治療中作用關(guān)鍵。而目前的醫(yī)療衛(wèi)生體系是人類在對(duì)抗傳染病和急性病過(guò)程中形成的,醫(yī)學(xué)理念、臨床干預(yù)方式難以應(yīng)對(duì)慢性病的挑戰(zhàn),表現(xiàn)出效率低下,醫(yī)療保健成本高速增長(zhǎng)等特征,日趨不堪重負(fù)。世界衛(wèi)生組織指出,2015年,全球年醫(yī)療支出已經(jīng)超過(guò)7.2萬(wàn)億美元; 未來(lái),不少國(guó)家醫(yī)療支出超過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的10%,同時(shí)全世界還將面臨2000萬(wàn)醫(yī)療工作者短缺。
與此同時(shí),近年來(lái)人工智能技術(shù)取得巨大突破,融合了深度學(xué)習(xí)算法、數(shù)據(jù)建模、大規(guī)模GPU并行化平臺(tái)等技術(shù)構(gòu)成的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),能模擬人腦的工作機(jī)制。AI可以在提升早期檢測(cè)準(zhǔn)確度、加強(qiáng)診斷和風(fēng)險(xiǎn)控制、降低治療費(fèi)用、輔助病人自我健康管理、提升治療效果等方面給予醫(yī)療工作者充分支持。特別是隨著語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、醫(yī)學(xué)知識(shí)圖譜、傳感技術(shù)和算法、智能機(jī)器人等分支方向的技術(shù)進(jìn)步,人工智能將為醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域眾多環(huán)節(jié)帶來(lái)新的價(jià)值。新技術(shù)的出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)醫(yī)療服務(wù)流程由傳統(tǒng)的“診前、診中、診后”向兩端延伸成為閉環(huán),實(shí)現(xiàn)醫(yī)療模式重構(gòu)(見(jiàn)圖一)。
目前人工智能在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域廣泛應(yīng)用正形成全球共識(shí)。國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)和世界衛(wèi)生組織(WHO)正通過(guò)“ITU人工智能與健康焦點(diǎn)小組”(ITU Focus Group on AI for Health)機(jī)制開(kāi)展工作,制定全球范圍內(nèi)醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域使用人工智能的標(biāo)準(zhǔn)化框架,共同推進(jìn)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)源工具、模型測(cè)試、效果評(píng)估、應(yīng)用示范、個(gè)人隱私保護(hù)等工作。
AI+醫(yī)療的新趨勢(shì)
人工智能不僅在診療與手術(shù)、就醫(yī)管理、疾病與藥物研究、公共衛(wèi)生、保險(xiǎn)等醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)中能夠得到廣泛應(yīng)用,最終還將在“以患者為中心”的醫(yī)療模式中發(fā)揮重要價(jià)值。
(1)AI輔助診療、手術(shù)逐步進(jìn)入臨床應(yīng)用階段
手術(shù)機(jī)器人通過(guò)高分辨率3D立體視覺(jué)、以及直器械自由度,在狹小的手術(shù)空間內(nèi)提供超越人類的視覺(jué)系統(tǒng)、操作的多自由度和靈活性。手術(shù)機(jī)器人集合計(jì)算機(jī)傳感、人工智能、器械運(yùn)動(dòng)控制等技術(shù),能夠提供更加精密的操作,拓展了腹腔鏡手術(shù)的適應(yīng)癥,提高了手術(shù)精準(zhǔn)度。
人工智能在輔助醫(yī)生進(jìn)行外科手術(shù)方面,已經(jīng)形成了實(shí)質(zhì)性的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。機(jī)器人輔助醫(yī)生開(kāi)展外科手術(shù)已有30年發(fā)展歷史,在前列腺、婦科、胃腸、癌癥、心外科等外科手術(shù)中得到越來(lái)越多的滲透。達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人目前已被FDA批準(zhǔn)用于泌尿外科、婦科、心胸外科、腹部外科手術(shù),該機(jī)器人在美國(guó)醫(yī)院體系中滲透率達(dá)到60%。據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年全球達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人完成手術(shù)753,000臺(tái);在美國(guó),約80%的前列腺手術(shù)、惡性子宮瘤切除術(shù)有手術(shù)機(jī)器人的參與,機(jī)器人輔助心胸外科手術(shù)滲透率也達(dá)到10%。
未來(lái),隨著計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航等新技術(shù)的進(jìn)步,手術(shù)機(jī)器人的操作難度將大大降低;同時(shí),隨著可視化觸覺(jué)傳感技術(shù)的發(fā)展,使得未來(lái)的手術(shù)機(jī)器人將通過(guò)傳感器獲得感知能力,將能夠參與到更加廣泛和復(fù)雜的手術(shù)中。
人工智能在輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病檢測(cè)和診斷方面的應(yīng)用正在快速發(fā)展中。通過(guò)海量醫(yī)療影像數(shù)據(jù)訓(xùn)練人工智能算法,近年來(lái)醫(yī)學(xué)影像識(shí)別取得了令人驚喜的突破,目前在肺癌、乳腺癌、食管癌、腸癌、阿爾茲海默癥、糖尿病視網(wǎng)膜病變等疾病的早期檢測(cè)能力上,人工智能算法已經(jīng)達(dá)到非常高的準(zhǔn)確率,有些甚至超過(guò)普通人類醫(yī)生。另一方面, 基于病歷的臨床輔助決策系統(tǒng)蓬勃發(fā)展。作為人工智能技術(shù)的重要分支,自然語(yǔ)言處理、知識(shí)圖譜等技術(shù)與醫(yī)學(xué)診療路徑深度整合,使算法經(jīng)過(guò)海量醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)、頂級(jí)醫(yī)院病歷等相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí),具備了輔助醫(yī)生決策的能力。未來(lái)隨著醫(yī)療影像系統(tǒng)和臨床輔助決策系統(tǒng)兩方面的進(jìn)一步發(fā)展,經(jīng)過(guò)更加豐富的標(biāo)注數(shù)據(jù)對(duì)模型優(yōu)化,及將影像、病歷、檢查檢驗(yàn)等多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,人工智能可診斷疾病的類型將不斷增多,越來(lái)越多的疾病能在早期被發(fā)現(xiàn),同時(shí)幫助醫(yī)生提高效率和準(zhǔn)確性。隨著行業(yè)數(shù)據(jù)整合與共享機(jī)制建立、訓(xùn)練模型的優(yōu)化以及行業(yè)監(jiān)管的完善,人工智能輔助疾病檢測(cè)和診斷的臨床應(yīng)用將更加廣泛。
人類基因組計(jì)劃之父克雷格?文特爾正在研究一種可以根據(jù)患者的DNA了解健康狀況、分析疾病發(fā)生概率的算法,通過(guò)全基因組測(cè)序可在很早階段發(fā)現(xiàn)癌癥或者心血管疾病。谷歌旗下DeepMind AI通過(guò)3D掃描可以識(shí)別50種左右的眼科疾病,準(zhǔn)確率達(dá)到94%。貝斯以色列女執(zhí)事醫(yī)療中心(BIDMC)與哈佛醫(yī)學(xué)院合作研發(fā)的人工智能系統(tǒng),對(duì)乳腺癌病理圖片中癌細(xì)胞的識(shí)別準(zhǔn)確率能達(dá)到92%。在智能輔助診斷方面,IBM Watson通過(guò)分析臨床記錄和報(bào)告中的患者數(shù)據(jù),與臨床專業(yè)知識(shí)、研究和數(shù)據(jù)相結(jié)合,確定患者的潛在治療計(jì)劃。人工智能已經(jīng)開(kāi)始輔助醫(yī)生制定個(gè)性化治療方案,梅奧診所和Tempus合作,通過(guò)腫瘤基因測(cè)序和分析,運(yùn)用生物信息學(xué)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)工具分析,制定個(gè)性化的癌癥治療方案,減少藥物毒性,提高患者存活率。
在診療領(lǐng)域,人工智能的出現(xiàn)并非要替代醫(yī)生,而是要形成人機(jī)共生的關(guān)系,幫助提升醫(yī)生的效率和準(zhǔn)確性。最頂尖的人類醫(yī)生在識(shí)別結(jié)腸息肉中的癌細(xì)胞時(shí)錯(cuò)誤率在3.5%,頂尖的人工智能技術(shù)識(shí)別錯(cuò)誤率在7.5%,而二者協(xié)作可將錯(cuò)誤率降低至0.5%。
(2)AI將改變醫(yī)療服務(wù)的提供和組織方式
人工智能可以用于醫(yī)療衛(wèi)生資源的優(yōu)化分配。使用人工智能管理軟件能對(duì)醫(yī)院患者流量分析預(yù)測(cè),優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。根據(jù)麥肯錫研究,通過(guò)應(yīng)用人工智能技術(shù),醫(yī)療機(jī)構(gòu)運(yùn)營(yíng)成本將大幅降低,美國(guó)每年將節(jié)約潛在醫(yī)療服務(wù)成本達(dá)3000億美元。另外,全流程的人工智能應(yīng)用還可將在編護(hù)士的生產(chǎn)力提高最多達(dá)50%,使醫(yī)院節(jié)約一半人力成本,同時(shí)顯著減少病人等待時(shí)間8。英國(guó)國(guó)家醫(yī)療服務(wù)體系(NHS)認(rèn)為,人工智能技術(shù)有望緩解醫(yī)生資源緊張、衛(wèi)生支出增長(zhǎng)的壓力,幫助英國(guó)節(jié)省125億英鎊醫(yī)療開(kāi)支。英國(guó)布拉德福德皇家醫(yī)院與GE醫(yī)療合作,通過(guò)人工智能技術(shù)監(jiān)測(cè)英國(guó)800張病床以上的醫(yī)院實(shí)時(shí)情況概覽,實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資源的最優(yōu)分配。Qventus公司為醫(yī)院提供管理軟件分析病人流量等數(shù)據(jù),利用人工智能進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)提高設(shè)備和病床的利用率給出建議。DocuTap 公司的ClockwiseMD 系統(tǒng),為患者進(jìn)行在線預(yù)檢并將結(jié)果發(fā)送至醫(yī)院,幫助患者和醫(yī)院規(guī)劃就診時(shí)間。
人工智能的應(yīng)用也將會(huì)改變醫(yī)院的運(yùn)營(yíng)模式和診療服務(wù)模式。除了應(yīng)用智能客服安排預(yù)約和登記住院時(shí)間,隨著語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、醫(yī)療專業(yè)知識(shí)圖譜等技術(shù)的發(fā)展,未來(lái)對(duì)話式虛擬助手將優(yōu)化醫(yī)生工作流程、提高醫(yī)院管理效率甚至完全重構(gòu)醫(yī)院的服務(wù)模式。在英國(guó),為緩解家庭醫(yī)生資源緊張,NHS部署了一項(xiàng)名為GP at Hand的免費(fèi)應(yīng)用程序服務(wù),允許病人通過(guò)視頻鏈接與社區(qū)醫(yī)生連接,并附帶由AI提供支持的癥狀檢查程序。NHS還引入德國(guó)Ada Health公司的對(duì)話式輔助分級(jí)診療應(yīng)用,該服務(wù)目前已有195萬(wàn)人使用過(guò)。美國(guó)梅奧診所投資的Sense.ly虛擬護(hù)士平臺(tái)集成了醫(yī)療傳感、遠(yuǎn)程醫(yī)療、語(yǔ)音識(shí)別、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)。虛擬護(hù)士通過(guò)對(duì)話溝通獲得患者健康信息,后臺(tái)循證系統(tǒng)(evidence-based system)根據(jù)病人病史提供實(shí)時(shí)建議,當(dāng)判斷病人提供信息不足以進(jìn)行診斷時(shí)會(huì)為病人安排與醫(yī)生的遠(yuǎn)程視頻會(huì)議。
(3)AI將提高患者對(duì)健康維護(hù)的參與程度
人類疾病譜從傳染病時(shí)代轉(zhuǎn)向慢性病的遷移導(dǎo)致醫(yī)學(xué)理念和診療方案將發(fā)生根本性變革,患者將承擔(dān)自身絕大部分健康維護(hù)工作,醫(yī)生將作為慢病管理的支持者、專業(yè)咨詢和指導(dǎo)者。現(xiàn)階段大部分監(jiān)測(cè)工作靠患者定期去醫(yī)院完成。未來(lái),隨著人工智能與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,患者自己進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)、疾病預(yù)測(cè)、在線問(wèn)診甚至簡(jiǎn)單的醫(yī)學(xué)干預(yù)成為可能。
圖二 醫(yī)療服務(wù)流程轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙曰颊邽橹行摹?/p>
人工智能分析引擎可以從醫(yī)療可穿戴設(shè)備、家庭健康監(jiān)控設(shè)備中提取數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)警。隨著機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)將手機(jī)、可穿戴設(shè)備變?yōu)閺?qiáng)大的家用診斷工具,診斷將更便捷和便宜。疾病監(jiān)測(cè)、預(yù)警的技術(shù)手段將有望大規(guī)模的下沉到患者的日常生活中。疾病的監(jiān)測(cè)不再是間斷的單點(diǎn)活動(dòng),而是連續(xù)、長(zhǎng)期的過(guò)程。全周期的健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為醫(yī)生提供了解讀患者健康狀況全面而連續(xù)的視角。醫(yī)療服務(wù)流程由傳統(tǒng)的“診前、診中、診后”向兩端延伸,轉(zhuǎn)變?yōu)槿芷诘慕】捣?wù)。醫(yī)患互動(dòng)關(guān)系從“主動(dòng)”和“被動(dòng)”轉(zhuǎn)變成“合作伙伴關(guān)系”,“以患者為中心”的理念有望真正實(shí)現(xiàn)。
全球范圍內(nèi)很多企業(yè)也觀察到這個(gè)趨勢(shì),并投入到這場(chǎng)創(chuàng)造性的醫(yī)學(xué)革命中。蘋(píng)果公司設(shè)計(jì)的ResearchKit和CareKit開(kāi)發(fā)框架,能夠幫助臨床試驗(yàn)項(xiàng)目招募患者并遠(yuǎn)程監(jiān)控他們的健康狀況,通過(guò)追蹤移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備和健康軟件的數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)人健康數(shù)據(jù)管理,并通過(guò)人工智能技術(shù)處理數(shù)據(jù);以色列創(chuàng)業(yè)公司Healthy.io為腎病患者提供了家用尿液檢測(cè)產(chǎn)品,結(jié)合手機(jī)APP及檢測(cè)套組在家完成尿液檢測(cè),利用人工智能算法進(jìn)行圖像識(shí)別判斷測(cè)試結(jié)果;美國(guó)創(chuàng)業(yè)公司SkinVsion利用相似的原理用手機(jī)攝像頭評(píng)估用戶患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)。
(4)AI幫助人類探索疾病研究和藥物領(lǐng)域的未知世界
新藥研發(fā)是耗時(shí)耗資且失敗率高的工程,近幾年全球制藥巨頭在陸續(xù)使用人工智能技術(shù)加速藥物研發(fā)進(jìn)程。AI在新藥研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用,包括靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)、化合物合成、化合物篩選、晶型預(yù)測(cè)、患者招募、優(yōu)化臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和藥物重定向等。
創(chuàng)新藥物從實(shí)驗(yàn)室走向臨床應(yīng)用,通常需要10年之久。通過(guò)人工智能技術(shù)尋找疾病、基因和藥物之間的深層次聯(lián)系,可以降低高昂的研發(fā)費(fèi)用和失敗率。基于疾病代謝數(shù)據(jù)、大規(guī)模基因組識(shí)別、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué),AI可以對(duì)候選化合物進(jìn)行虛擬高通量篩選,尋找藥物與疾病、疾病與基因的鏈接關(guān)系,提升藥物開(kāi)發(fā)效率,提高藥物開(kāi)發(fā)的成功率。通過(guò)人工智能技術(shù)有望將藥物開(kāi)發(fā)成本降低50%并將識(shí)別目標(biāo)疾病到尋找到有效的分子的時(shí)間從平均5.5年減少到1年。
漸凍人癥(ALS)主要由特定基因引起的,IBM Watson使用人工智能技術(shù)來(lái)檢測(cè)數(shù)萬(wàn)個(gè)基因與ALS的關(guān)聯(lián)性,新發(fā)現(xiàn)了5個(gè)與ALS相關(guān)的基因,推進(jìn)了人類對(duì)漸凍人癥的研究進(jìn)展(此前人類發(fā)現(xiàn)了3個(gè)與ALS相關(guān)基因)。美國(guó)Atomwise公司使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)AtomNet來(lái)支持基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)輔助藥品研發(fā),通過(guò)AI分析藥物數(shù)據(jù)庫(kù)模擬研發(fā)過(guò)程,預(yù)測(cè)潛在的候選藥物,評(píng)估新藥研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),預(yù)測(cè)藥物效果。制藥公司Astellas與NuMedii公司合作使用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法尋找新的候選藥物、預(yù)測(cè)疾病的生物標(biāo)志物。
(5)AI幫助人類應(yīng)對(duì)公共衛(wèi)生領(lǐng)域重大挑戰(zhàn)
機(jī)器學(xué)習(xí)算法結(jié)合大數(shù)據(jù)能夠成為公共衛(wèi)生管理工具,幫助公共衛(wèi)生決策者預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)傳染病暴發(fā)。微軟基于AI算法,對(duì)霍亂病情的暴發(fā)進(jìn)行預(yù)測(cè)性建模,以便對(duì)飲用水和疫苗等關(guān)鍵資源合理配置。2015年,Atomwise公司利用AI技術(shù)尋找埃博拉病毒治療方案,僅用一個(gè)星期便找到抗擊埃博拉病毒的藥物,成本不超過(guò)1000美元。2017年,瑞典公共衛(wèi)生學(xué)院和新加坡國(guó)家環(huán)境局(NEA)環(huán)境衛(wèi)生研究所的研究人員共同開(kāi)發(fā)了一種預(yù)測(cè)登革熱暴發(fā)的算法,該算法將歷史氣候信息與之前的登革熱季節(jié)模式結(jié)合起來(lái),使NEA可以提前4個(gè)月預(yù)測(cè)疫情。
(6)人工智能技術(shù)將重塑醫(yī)療保險(xiǎn)行業(yè)
人工智能相關(guān)技術(shù)滲透到醫(yī)療保險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中,將重塑保險(xiǎn)定價(jià)、產(chǎn)品銷售、承保核保、理賠和精算、客戶服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。在保險(xiǎn)精算方面,人工智能正在加速滲透,2022年將實(shí)現(xiàn)25%的行業(yè)應(yīng)用,到2025和2030年,將分別達(dá)到50%和75%。馬來(lái)西亞的保險(xiǎn)科技創(chuàng)業(yè)公司創(chuàng)建了保險(xiǎn)平臺(tái)i2go,使用聊天機(jī)器人實(shí)現(xiàn)從報(bào)價(jià)到購(gòu)買保險(xiǎn)的全流程服務(wù);英國(guó)倫敦的RightINDEM基于AI開(kāi)發(fā)了“基于保險(xiǎn)公司管理”的自動(dòng)化索賠管理流程,縮短了理賠周期,降低理賠費(fèi)用,提高客戶服務(wù)體驗(yàn)和滿意度。以色列創(chuàng)業(yè)公司Atitdot致力于利用人工智能及機(jī)器學(xué)習(xí),將精算工作從利用靜態(tài)模型的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析,轉(zhuǎn)換為利用動(dòng)態(tài)非線性模型的預(yù)測(cè)分析。
各國(guó)AI+醫(yī)療領(lǐng)域的頂層制度設(shè)計(jì)
在醫(yī)療政策方面,美國(guó)、日本、歐洲部分國(guó)家醫(yī)療監(jiān)管部門(mén)為了適應(yīng)人工智能技術(shù)發(fā)展催生出的醫(yī)療行業(yè)變革,也在積極調(diào)整原有監(jiān)管框架,從不同側(cè)重點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行機(jī)制性探索。
國(guó)家年份政策
美國(guó)2012發(fā)布機(jī)器學(xué)習(xí)算法軟件評(píng)估的指標(biāo),建立了相對(duì)成熟的機(jī)器學(xué)習(xí)算法軟件的臨床監(jiān)管方案。
2015明確“軟件即醫(yī)療設(shè)備”定義。
2016頒布了針對(duì)低風(fēng)險(xiǎn)健康產(chǎn)品、實(shí)際循證、醫(yī)療設(shè)備臨床實(shí)驗(yàn)的法律,規(guī)范AI在健康監(jiān)測(cè)設(shè)備、醫(yī)療影像設(shè)備、決策支持軟件等創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用。臨床試驗(yàn)評(píng)估采用“真實(shí)世界數(shù)據(jù)”代替?zhèn)鹘y(tǒng)臨床實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);將“自適應(yīng)”作為AI醫(yī)療設(shè)備臨床實(shí)驗(yàn)的規(guī)范。
2017成立數(shù)字化醫(yī)療和AI技術(shù)評(píng)審部門(mén)研究針對(duì)AI類醫(yī)療產(chǎn)品(設(shè)備、器械、軟件等)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管途徑。
2017宣布數(shù)字健康創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(DHIAP),啟動(dòng)其數(shù)字健康軟件預(yù)認(rèn)證試點(diǎn)計(jì)劃(PreCert),建立對(duì)電子健康產(chǎn)品時(shí)效性更強(qiáng)的監(jiān)管方法。
2017將“計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療影像中可疑癌癥病變識(shí)別”的醫(yī)學(xué)影像軟件從三類醫(yī)療器械評(píng)定為二類醫(yī)療器械,降低了審批、市場(chǎng)準(zhǔn)入難度。
日本2018到2020年,日本人工智能將從基因組醫(yī)療、醫(yī)療影像、診療決策支持、藥物開(kāi)發(fā)、長(zhǎng)期護(hù)理、外科手術(shù)等6個(gè)領(lǐng)域優(yōu)先突破發(fā)展。
2018.7政府宣布將完善關(guān)于人工智能醫(yī)療設(shè)備的一系列規(guī)則:將人工智能醫(yī)療設(shè)備定位為輔助醫(yī)生進(jìn)行診療的設(shè)備,最終診療責(zé)任由醫(yī)生承擔(dān)。
2018將在年內(nèi)針對(duì)人工智能醫(yī)療設(shè)備制定標(biāo)準(zhǔn),評(píng)價(jià)安全性、醫(yī)療質(zhì)量和效率、認(rèn)證審查等制定標(biāo)準(zhǔn)。
法國(guó)2018公布了以醫(yī)療保健、運(yùn)輸、環(huán)境和國(guó)防安全為重點(diǎn)的人工智能發(fā)展戰(zhàn)略。
英國(guó)2018英國(guó)藥品和保健產(chǎn)品監(jiān)管機(jī)構(gòu)(MHRA)與美國(guó)FDA合作,研究和制定機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。
德國(guó)2015通過(guò)針對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)字化和人工智能建立的《電子衛(wèi)生法(E-Health Law)》。提出德國(guó)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)路線圖,旨在促進(jìn)數(shù)字化醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品及服務(wù)的管理。目前,遠(yuǎn)程咨詢、緊急數(shù)據(jù)處理、電子處方計(jì)劃等政策已經(jīng)落實(shí),患者個(gè)人健康記錄、醫(yī)生電子信件、臨床研究數(shù)據(jù)研究框架等重大變革措施即將實(shí)施。
在法規(guī)建設(shè)方面,近年來(lái),F(xiàn)DA發(fā)布了一系列政策文件,反映了美國(guó)對(duì)人工智能時(shí)代醫(yī)療器械監(jiān)管政策的思路變化:
(1) 降低市場(chǎng)準(zhǔn)入,加速審批程序,通過(guò)市場(chǎng)的力量促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。2017年7月,F(xiàn)DA通過(guò)發(fā)布數(shù)字健康創(chuàng)新計(jì)劃(DHIAP),降低低風(fēng)險(xiǎn)人工智能醫(yī)療產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻。例如,將“計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)療影像中可疑癌癥病變識(shí)別”的醫(yī)學(xué)影像軟件從三類醫(yī)療器械評(píng)定為二類醫(yī)療器械;啟動(dòng)數(shù)字健康軟件預(yù)認(rèn)證(Pre-Cert)試點(diǎn),加快對(duì)健康監(jiān)測(cè)設(shè)備、醫(yī)療影像設(shè)備、決策支持軟件等低風(fēng)險(xiǎn)健康設(shè)備的審批,以適應(yīng)創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備的迭代速度,進(jìn)而促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。自DHIAP計(jì)劃實(shí)施以來(lái),F(xiàn)DA相繼批準(zhǔn)了IDx-DR、OsteoDetect等9款人工智能醫(yī)療產(chǎn)品。
(2) 探索未來(lái)世界的臨床審批規(guī)范。臨床試驗(yàn)規(guī)范、以及臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)是FDA審核醫(yī)療產(chǎn)品有效性和安全性的關(guān)鍵證據(jù),是審批的核心環(huán)節(jié)。FDA先后發(fā)布3個(gè)重磅法規(guī)指南,針對(duì)人工智能醫(yī)療設(shè)備、器械、軟件等,采用“真實(shí)世界數(shù)據(jù)”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為審批依據(jù),并首次創(chuàng)新性地將“自適應(yīng)規(guī)則”引入臨床實(shí)驗(yàn)規(guī)范。
(3)為迎接未來(lái)大量新的人工智能醫(yī)療產(chǎn)品審批的挑戰(zhàn),F(xiàn)DA于2017年成立了一個(gè)專門(mén)研究針對(duì)AI類醫(yī)療產(chǎn)品(設(shè)備、器械、軟件等)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管途徑的評(píng)審部門(mén)。
在數(shù)據(jù)交換和共享機(jī)制建設(shè)方面,歐洲歷來(lái)重視數(shù)據(jù)的價(jià)值,但又以對(duì)數(shù)據(jù)隱私的高度保護(hù)著稱。被稱為有史以來(lái)最為嚴(yán)格的數(shù)據(jù)保護(hù)法規(guī)GDPR今年在歐盟正式生效。歐洲國(guó)家在接受高度數(shù)據(jù)規(guī)范約束的同時(shí),自上而下的加強(qiáng)數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)共享的機(jī)制的建設(shè),培育人工智能醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng),期望在利用醫(yī)療數(shù)據(jù)價(jià)值方面引領(lǐng)世界。法國(guó)在2018年2月頒布的人工智能戰(zhàn)略中提出:(1)開(kāi)放公共數(shù)據(jù);(2)創(chuàng)建公共和私人數(shù)據(jù)交換平臺(tái);(3)建立歐洲數(shù)據(jù)框架;(4)基于國(guó)家健康數(shù)據(jù)研究所(INDS)創(chuàng)建安全、匿名的健康數(shù)據(jù)中心等積極的數(shù)據(jù)政策。希望通過(guò)這四方面政策引導(dǎo)賦予其幾十年積累的臨床試驗(yàn)、社會(huì)保障等醫(yī)療相關(guān)數(shù)據(jù)更多價(jià)值。英國(guó)政府認(rèn)為現(xiàn)階段嚴(yán)格的監(jiān)管措施并不有利于人工智能的發(fā)展,但政府正在努力探索數(shù)據(jù)信任、數(shù)據(jù)開(kāi)放和共享的監(jiān)管框架。英國(guó)藥品和保健產(chǎn)品監(jiān)管機(jī)構(gòu)(MHRA)正與美國(guó)FDA合作,研究和制定機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的醫(yī)療設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)中國(guó)醫(yī)療人工智能發(fā)展的啟示
各國(guó)對(duì)人工智能技術(shù)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),也給了中國(guó)一定啟示:
(1)需要高度重視、抓住先機(jī),完善政策保障。在制度建設(shè)層面,目前人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域全面落地,各個(gè)國(guó)家普遍面臨著缺乏評(píng)估AI醫(yī)療產(chǎn)品安全性和有效性的標(biāo)準(zhǔn)。近期國(guó)家藥品監(jiān)督管理局已經(jīng)理清了AI審批全流程的思路,并于12月中旬開(kāi)放三類AI器械的審批通道。未來(lái)我國(guó)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)制度、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。
(2)在數(shù)據(jù)方面,通過(guò)建立醫(yī)療數(shù)據(jù)交換和共享機(jī)制并建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)等方式,培育醫(yī)療人工智能發(fā)展所需要的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)。
(3)加速人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。基于龐大的人口基數(shù)和迫切的市場(chǎng)需求,人工智能相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)將是資源成本制約、醫(yī)療體制問(wèn)題的重要解決途徑之一。在應(yīng)用方面,人工智能技術(shù)與我國(guó)目前正在推行的分級(jí)診療體系結(jié)合,將優(yōu)化醫(yī)療資源配置、提高醫(yī)院管理效率,促進(jìn)有限資源發(fā)揮最大效用;通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)醫(yī)療大數(shù)據(jù)的分析,為醫(yī)療體制改革和商業(yè)醫(yī)療保險(xiǎn)定價(jià)提供了基礎(chǔ),將有助于建立多層次的醫(yī)療支付體系;同時(shí)人工智能技術(shù)有望改變目前“重治療、輕預(yù)防”的現(xiàn)狀,推動(dòng)價(jià)值導(dǎo)向型醫(yī)療發(fā)展。
(4)加強(qiáng)與WHO和ITU人工智能與健康焦點(diǎn)組合作,積極參與到國(guó)際社會(huì)對(duì)人工智能醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)化框架的制定工作中;考慮以國(guó)際組織+政府+人工智能產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)的合作模式構(gòu)建開(kāi)放式合作平臺(tái),一方面將世界各國(guó)的最佳應(yīng)用引入中國(guó)為我所用,另一方面將基于我國(guó)國(guó)情發(fā)展出的醫(yī)療應(yīng)用推廣到世界上,推動(dòng)中國(guó)人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用走向世界,為世界醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
評(píng)論